1、概述

工业中的过程控制是指以温度、压力、流量、液位和成分等工艺参数作为被控变量的自动控制。传统的工业过程控制实验装置是以水箱、泵、阀门、变频器等实物设备为基础，搭建简化的工业过程控制设备原型。这种传统的实验装置有利于学生对泵、阀等对象设备形成直观印象，但也有其局限性。我公司提出的以实时仿真设备为基础，构建虚实结合的多功能工业过程控制实验装置，能够随着仿真模型的更换，覆盖液位控制、温度控制、虚拟仪表监测等各项实验内容。

2、特征优势

（1）体积小：

传统的过程控制实验装置往往体积较大，采用实时仿真设备可极大减小实验设备的占地空间。

（2）实验内容丰富：

通过更换不同的仿真模型，可以灵活的切换成水箱液位控制实验装置、锅炉温度控制实验装置、虚拟仪表实验装置等。

（3）二次开发便利：

实时仿真设备支持Matlab Simulink、AMESim、SimulationX等多领域建模工具，用户可以十分方便的创建具有自身特色的工业控制实验系统。

（4）可完成复杂系统模拟：

实际的工业生产过程往往是由一系列生产装置组成，在教学实验中受限于资金、场地、安全等各方面因素，通常仅能做到局部展示，不利于学生形成全生产线整体控制概念。基于实时仿真设备能够通过虚实结合的方式，将复杂的大系统用数字模型替代，同时接入部分真实的阀门、PLC控制器等实物设备，完成大型复杂系统的半实物仿真实验。

3、实验内容

❋ 控制器接口实验❋ 单回路开环控制实验❋ 单回路闭环控制实验❋ 串级开环控制实验❋ 串级闭环控制实验❋ 虚拟仪表显示实验

4、实验示例

单回路开环控制实验

（1）实验目的

❋ 了解单回路控制系统的组成

❋ 掌握单回路控制系统的参数整定方法

（2）实验原理

由锅炉液位变送器L2-T，1#数显调节仪，进水调节阀M1+VC1和图中相关手动阀组成用调节进水流量F1来调节锅炉液位L2，当锅炉液位L2偏高时，手动调节进水调节阀VC1的开度，观察并记录锅炉液位L2的变化曲线。

（3）仿真模型

该实验中的对象系统模型使用AMESIM建立，包括各种专业的泵、阀和管路等工具箱。AMESIM模型实时化之后，通过RT-SIM加载到仿真机中实时运行，模拟水箱的液位、温度的变化。

5、合作客户

❋ 河南科技大学